Pedomorphogeological relations in the chapadas elevadas of the Distrito Federal, Brazil

A caracterização pedológica e o entendimento das relações entre pedologia, geologia e geomorfologia são importantes para a compreensão da distribuição dos solos numa paisagem. O objetivo deste estudo foi avaliar as relações pedomorfogeológicas na região das Chapadas Elevadas do Distrito Federal (DF), mediante caracterização química, física, mineralógica e geoquímica dos solos de ocorrência nesse compartimento da paisagem. Foram selecionadas duas topossequências representativas da distribuição pedológica nas Chapadas Elevadas do DF, cujos solos foram formados a partir de rochas metassedimentares do Grupo Paranoá, representados por Latossolos Vermelhos (LV), Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) e Cambissolos (C). Os Latossolos das duas topossequências apresentaram a maioria dos atributos físicos, químicos e mineralógicos semelhantes. A variação da cor nesses Latossolos é proveniente da mineralogia diferenciada dos óxidos de Fe - hematita predominante nos LV e goethita nos LVA. No entanto, as análises por meio de ICP-AES apresentaram teores de Fe2O3 similares nos Latossolos, demonstrando material de origem (rochas metassedimentares) de composição geoquímica semelhante. A formação da goethita nos LVA foi considerada dependente da sua posição geomorfológica de desenvolvimento, nas bordas das chapadas, onde a oscilação do lençol freático proporcionou a formação de horizonte litoplíntico, com consequente deficiência das condições de drenagem. Os Cambissolos apresentaram-se quimicamente semelhantes aos Latossolos em razão do material de origem, que são rochas metassedimentares já pré-intemperizadas. O estudo das relações pedomorfogeológicas permitiu constatar que a distribuição dos solos nas Chapadas Elevadas do Distrito Federal é condicionada pela evolução geomorfológica e pela geologia da região.Detailed studies of pedologic characterization, as well as of relationships between pedology, geology and geomorphology are important for the comprehension of the soil distribution in a landscape. The objective of this study was to evaluate the pedomorphogeological relationships in the Chapadas Elevadas of the Distrito Federal, by the chemical, physical, mineralogical and geochemical characterization of the soils found in this landscape compartment. Two representative top-sequences of the pedologic distribution were selected in this geomorphologic unit, whose soils were formed from metasedimentary rocks of the Grupo Paranoá, represented by Red Oxisols (Latosols), Yellow-Red Oxisols and Cambisols. The physical, chemical and mineralogical properties of the Oxisols of the two top-sequences were mostly similar. The color variation in the Oxisols was due to the differentiated Fe oxide mineralogy - predominantly hematite in LV and goethite in LVA. However, the ICP-AES analysis showed similar Fe2O3 levels in Oxisols, indicating a material of origin (metasedimentary rock) with similar geochemical composition. The goethite formation in LVA was related to the geomorphological position of development, on the edges of the plateau, where the water table oscillation resulted in the formation of a lithoplintic horizon, with consequently deficient drainage conditions. The Cambisols were chemically similar to Oxisols, due to the source material, consisting of pre-weathered sedimentary rock. The pedomorphogeological relations showed that the soil distribution in the Chapadas Elevadas of the Distrito Federal is linked to the geomorphologic evolution and regional geology

Pedoenvironmental units of the Santa Tereza region, Tocantins state, Brazil

A gestão ambiental sustentável, mediante visão conjunta de recursos naturais, vem sendo adotada para o monitoramento da sustentabilidade do uso de terras, particularmente aquelas de uso agropecuário. Este trabalho teve como objetivo a caracterização e delimitação de , a fim de fornecer subsídios para a elaboração de planejamentos de usos racionais de terras, por meio da caracterização das principais classes de solos da região de Santa Tereza (TO) e suas relações com o relevo, geologia, aptidão agrícola e uso e cobertura das terras, com o auxílio de técnicas de geoprocessamento. Na área do estudo, foi estabelecido um transecto pedológico, onde foram caracterizados sete perfis pedológicos de representatividade regional. Os solos foram classificados como Latossolo Vermelho e Vermelho- Amarelo, Plintossolo Pétrico, Cambissolo Háplico, Neossolo Quartzarênico e Regolítico. Constatou-se que cerca de 63,5% da área encontra-se com cobertura vegetal nativa. A avaliação da aptidão agrícola das terras permitiu a classificação em 2(b)c, 4p, 4(p), 5(n) e 6. Com os dados obtidos, foram caracterizadas e individualizadas quatro : domínio dos Latossolos, domínio dos Plintossolos, domínio dos Neossolos Litólicos + Cambissolos e domínio dos Neossolos Quartzarênicos + Neossolos Regolíticos. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACTa sustainable environmental management, through a joint vision of natural resources, has been adopted for monitoring land sustainability, particularly those with agricultural use. this work aimed the characterization and definition of pedoenvironmental units, to provide subsidies to the development of sustainable land use plans, through the characterization of the main soil classes found in the santa tereza region, tocantins state, brazil, and their relations with the relief, geology, agriculture suitability, and land use and occupation, with the use of geoprocessing techniques. in the area of study, a pedological transect, with characterization of seven soil representative profiles, was conducted. the soils were classified as dystrophic rhodustox, distrophic plintustox, distrophic haplustox, distrophic haplustept, typic troppsamment, and distrophic tropsaprent, and over 63.5% of the total area was covered with native vegetation. according to the agricultural suitability evaluation, lands were classified as 2(b)c, 4p, 4(p), 5(n), and 6, and four pedoenvironmental units were individualized: rhodustox domain, plintustox domain, rocks domain + haplustept, and quartzipsamment domain + tropsaprent

Soil Vis-NIR spectra and Fuzzy K-means on definition of soil mapping units in topossequences

O conhecimento dos solos é cada vez mais importante para que o uso dele seja realizado corretamente na agropecuária, no crescimento urbano, na conservação dos recursos naturais, entre outros. Entretanto, verifica-se carência de profissionais qualificados para a caracterização e os mapeamentos pedológicos, particularmente em escalas de maior detalhamento. Essa carência, aliada aos avanços das ferramentas computacionais e do sensoriamento remoto, promoveu o surgimento do Mapeamento Digital de Solos (MDS), que busca auxiliar e agilizar as atividades de levantamento pedológico. Assim, este trabalho objetivou desenvolver uma metodologia de delimitaçao de unidades de solos em topossequências por meio do comportamento espectral dos solos no comprimento de onda do Visível-Infravermelho Próximo (Vis-NIR). A metodologia espectral consistiu na obtenção das curvas espectrais dos solos por meio do espectrorradiômetro FieldSpecPro e da redução do número de informações espectrais por meio da análise de Componentes Principais, seguida de agrupamento das amostras mediante método fuzzy k-médias. Foram selecionadas cinco topossequências com pontos equidistantes de 30 m para caracterizar as classes de solos e amostragens. Foram descritas oito classes de solos distintas, que tiveram caracterização detalhada e classificação em perfis pedológicos. No restante dos pontos, a caracterização das classes de solos foi feita com base na classificação dos solos realizada nos perfis pedológicos, com coleta de amostras por meio de tradagens nas profundidades de 0,00-0,20 e 0,80-1,00 m, perfazendo o total de 162 amostras ao longo das cinco topossequências. As amostras foram analisadas pelas metodologias convencional e espectral, para que os resultados pudessem ser comparados e avaliados. Dessa forma, foram realizadas análises morfológicas, físicas (textura) e químicas nas amostras de solo. Das cinco topossequências estudadas, os resultados foram satisfatoriamente semelhantes; alguns solos não foram perfeitamente individualizados pela metodologia espectral, em razão da grande semelhança em seus comportamentos espectrais, como demonstrado pelo Latossolo Vermelho Férrico e Nitossolo Vermelho Férrico. A metodologia espectral foi capaz de diferenciar solos com resposta espectral distinta e estabelecer limites nas topossequências, apresentando grande potencial para ser implementada em levantamentos pedológicos.Knowledge of soils is increasingly important for their correct use in agriculture, in urban growth, and in conservation of natural resources, among other purposes. However, there is a lack of qualified professionals for pedological characterization and mapping, particularly at scales of greater detail. Due to this shortage and due to advances in computational tools and remote sensing, Digital Soil Mapping (DSM) arose in order to assist and expedite pedological survey activities. Thus, the aim of this study was to develop a method for delineation of soil units in toposequences through the spectral response of soils in the Vis-NIR (Visible-Near Infrared) wavelength. The spectral method consisted of obtaining soil spectral curves by means of a spectroradiometer, FieldSpec Pro, and reduction in the amount of spectral information by Principal Component Analysis, followed by clustering of samples by the fuzzy k-means method. Five toposequences with 30 m equidistant points were selected for soil class characterization and sampling. Eight distinct soil classes were identified and received detailed characterization and classification in pedological profiles. For the remaining points, the characterization of soil classes was based on the soil classification contained in the pedological profiles, with samples collected using a soil auger at depths of 0.00-0.20 and 0.80-1.00 m, for a total of 162 samples across the five toposequences. The samples were analyzed by the conventional and spectral method so that the results could be compared and evaluated. Thus, morphological, physical (texture), and chemical analyses of soil samples were made. In the five toposequences studied, the results were similar, and some soils were not perfectly individualized by spectral method, due to great similarity in their spectral curves, as demonstrated by Latossolo Vermelho Férrico and Nitossolo Vermelho Férrico. The spectral method was able to differentiate soils with distinct spectral responses and establish limits in toposequences, showing great potential for implementation in soil surveys

The internal drainage as a differentiation factor in Oxisols of Distrito Federal, Brazil

O objetivo deste trabalho foi determinar a influência de características físico-hídricas dos solos em atributos diagnóstico de Latossolos. Realizou-se o levantamento de atributos morfológicos, químicos, físicos, mineralógicos e físico-hídricos de cinco perfis de Latossolos Vermelhos (LV) e cinco perfis de Latossolos Vermelho-Amarelos (LVA) petroplínticos, considerados representativos dessa classe de solos no Distrito Federal. Além da caracterização dos atributos diagnóstico, a oscilação do nível freático dos solos foi monitorada por meio de poços de observação de 2,5 m de profundidade, durante um ano. Os Latossolos estudados foram considerados semelhantes química e fisicamente. Contudo, diferiram quanto às caracterizações morfológica e mineralógica, com a presença de horizontes concrecionários e goethita nos LVA. A estabilidade da goethita nesses solos foi influenciada pela oscilação do lençol freático. Constatou-se menor condutividade hidráulica saturada e menor variação da profundidade freática nos LVA, em razão da deficiência de drenagem interna causada pela presença dos horizontes concrecionários. Os LVA apresentam, portanto, menor potencial agrícola que os LV, no Distrito Federal. As características físico-hídricas de Latossolos têm pouca influência sobre atributos diagnóstico, com exceção da mineralogia dos óxidos de ferro, que apresentam os teores de goethita aumentados em condições de baixa drenagem interna.The objective of this work was to determine the influence of soil physicohydric characteristics on Oxisols diagnostic attributes. Morphological, chemical, physical, mineralogical and physicohydric attributes were surveyed in profiles of five Latossolos Vermelhos (Rhodic Haplustox, LV) and of five Latosssolos Vermelho-Amarelos (Typic Haplustox, LVA), considered representative of this kind of Oxisols in Distrito Federal, Brazil. Besides the soil diagnostic attributes characterization, the water-table oscillation was monitored using 2.5-m depth observation wells, during one year. The studied Oxisols were considered chemically and physically similar. However, they differed as to morphological and mineralogical characterization, with the presence of concretionary horizons and goethite in the LVA. Goethite stability in this soils was influenced by the water-table oscillation. The presence of concretionry horizons in LVA caused an internal drainage deficiency, which resulted in lower saturated hydraulic conductivity and lower variation of the water-table levels. Therefore, LVA soils show lower agricultural potential than LV ones, in Distrito Federal. Oxisols physicohydric characteristics have little influence on soil diagnostic attributes, except for iron oxides mineralogy, which show increased contents of goethite in low internal drainage conditions

Soil class map of the Rio Jardim watershed in Central Brazil at 30 meter spatial resolution based on proximal and remote sensed data and MESMA method

Geospatial soil information is critical for agricultural policy formulation and decision making, land-use suitability analysis, sustainable soil management, environmental assessment, and other research topics that are of vital importance to agriculture and economy. Proximal and Remote sensing technologies enables us to collect, process, and analyze spectral data and to retrieve, synthesize, visualize valuable geospatial information for multidisciplinary uses. We obtained the soil class map provided in this article by processing and analyzing proximal and remote sensed data from soil samples collected in toposequences based on pedomorphogeological relashionships. The soils were classified up to the second categorical level (suborder) of the Brazilian Soil Classification System (SiBCS), as well as in the World Reference Base (WRB) and United States Soil Taxonomy (ST) systems. The raster map has 30 m resolution and its accuracy is 73% (Kappa coefficient of 0.73). The soil legend represents a soil class followed by its topsoil color